專利名稱：用于以太網(wǎng)的可集束圓形插拔連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于工業(yè)及以太網(wǎng)的連接器，其具有圓形的 連接面。
背景技術(shù)：
為了在適用于以太網(wǎng)的插拔連接器中保證無(wú)限制的數(shù)據(jù)傳輸， 必須要符合某些要求，例如近端串話和遠(yuǎn)端串話(NEXT "near end cross talk〃， FEXT 〃far end cross talk"、回波損耗(RETURN LOSS)、 損耗(L0SS)，例如在DIN-EN 50173標(biāo)準(zhǔn)中也有描述。用于優(yōu)化在差 分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)中高頻動(dòng)作(HF-動(dòng)作)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)例如是所使用的絕緣 材料的介電常數(shù)、彼此對(duì)之間幾何間距或者導(dǎo)線和觸點(diǎn)的厚度。在由 各個(gè)組件構(gòu)成的一個(gè)模塊或設(shè)備中通過(guò)每個(gè)組件的單一動(dòng)作來(lái)預(yù)設(shè) 某一種高頻動(dòng)作。
在電信技術(shù)和/或辦公應(yīng)用技術(shù)中使用到傳統(tǒng)的模塊化插拔連 接裝置，其具有用于連接逆連接器的觸點(diǎn)串聯(lián)裝置或并聯(lián)裝置，例如 是RJ-45插頭。在這種現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，即在連接環(huán)節(jié)中引用了各種 組件，例如印刷電路板、電感式耦合裝置和/或電容式耦合裝置，其 將補(bǔ)償之前負(fù)面的動(dòng)作，從而滿足了在模塊上的多種要求，例如Cat5 (根據(jù)DIN EN 50173標(biāo)準(zhǔn))。
參見(jiàn)廣泛應(yīng)用于電信技術(shù)和/或辦公應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)，例如 EP 1 063 734、 EP 1 096 620、 EP 1 170 834、 EP 1 414 115、 US 5,310,363 、 US 5， 326， 284 、 US 5,997,358 、 US 6,099,357 、 US 6， 319， 069、 US 6， 402， 560、 US 6,840,779、 US 2004/0147165、 US 2005/0277339、 US 2006/0160428、 WO 01/80376、 WO 02/17442、 W0 2005/081369、W0 2005/117200、 W0 2006/017332、W0 2006/062794 和W0 2006/068974。
5因此總體上將引入和發(fā)展辦公樓宇的結(jié)構(gòu)化布線的應(yīng)用及技 術(shù)，即當(dāng)前將按部就班地開(kāi)展新型的標(biāo)準(zhǔn)化工作，以便于將辦公領(lǐng)域 的成果也轉(zhuǎn)移到工業(yè)領(lǐng)域中。相對(duì)于具有通常樹(shù)狀結(jié)構(gòu)和星狀結(jié)構(gòu)的 辦公領(lǐng)域和電信領(lǐng)域，然而在工業(yè)領(lǐng)域中會(huì)考慮線型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié) 構(gòu)。另外除了語(yǔ)音和常規(guī)的數(shù)據(jù)傳輸還必須在所有的運(yùn)行條件下有效 地運(yùn)行進(jìn)程控制和調(diào)節(jié)，在不同的工業(yè)領(lǐng)域中的這些另外要提高的環(huán) 境因素要求在可行性上提出了更高的要求。
因此，在電信應(yīng)用技術(shù)和/或辦公應(yīng)用技術(shù)以及工業(yè)領(lǐng)域之間不 同的要求必然會(huì)導(dǎo)致不同的插拔連接裝置變體，并且參照電信應(yīng)用技 術(shù)和/或辦公應(yīng)用技術(shù)所使用的模塊化插頭而開(kāi)發(fā)的解決方案不能無(wú) 條件地轉(zhuǎn)移到工業(yè)用插拔連接器上。
迄今在工業(yè)用插拔連接器的領(lǐng)域內(nèi)有兩種趨勢(shì)。其一，通用的
幻45插頭(其由辦公通信領(lǐng)域已知)通過(guò)一個(gè)用于安裝在工業(yè)化環(huán) 境中的外部包裝材料來(lái)布置。尤其是具有多個(gè)不同的用于惡劣外部條 件的殼體變體，在RJ45插頭插入到這些殼體中可以被遮蓋地或未遮 蓋地用于100、 250或600腿z。殼體變體通過(guò)形狀(圓形-或四邊形 連接殼體)、鎖定裝置(螺紋鎖定、插銷鎖定、鼓形桿鎖定、推拉式 鎖定)以及特殊的屬性來(lái)進(jìn)行區(qū)分，其中變體經(jīng)常不兼容插拔。
其二，在工業(yè)領(lǐng)域中更廣泛布置的插頭，例如在現(xiàn)場(chǎng)總線層面 上對(duì)于惡劣外部環(huán)境而進(jìn)行多種應(yīng)用的M12圓形插拔連接器逐漸在 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了修改，以便于能夠滿足關(guān)于數(shù)據(jù)輸出的要求。在 M12領(lǐng)域中目前具有4極的插拔連接器，其不僅作為插接電纜也存在 現(xiàn)場(chǎng)可集束版本，該版本可滿足根據(jù)Cat5的要求。
如果要信號(hào)多路技術(shù)使用到更高的傳輸率，則需要多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)， 至少4個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)。對(duì)此，在市場(chǎng)上至今僅僅具有以8極設(shè)計(jì)的預(yù)集束 的M12插接電纜，其滿足Cat5要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種用于工業(yè)應(yīng)用的惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境并 且在現(xiàn)場(chǎng)可集束的工業(yè)-圓形插拔連接器，其可以用于多路信號(hào)的傳輸并且由此而也可以使用到以太網(wǎng)應(yīng)用中。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案在多個(gè)權(quán)利要求中進(jìn)行限定，其中從屬 權(quán)利要求說(shuō)明了其他有利的和/或優(yōu)選的實(shí)施例和改進(jìn)方案。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有一個(gè)內(nèi)部的、可分割為三個(gè)單獨(dú)主器件的插 拔連接器結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中 一部分是多個(gè)插拔觸點(diǎn)，其為了與逆連 接器連接被設(shè)置為插拔連接器的圓形插拔面；另一部分是接口模塊， 其可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)中數(shù)據(jù)線路的連接并且實(shí)現(xiàn)了可集束性；第三部分是 印刷電路板，其構(gòu)成接口模塊和插拔觸點(diǎn)之間可適配的紐帶環(huán)節(jié)并且 提供了插拔觸點(diǎn)和接口模塊的接口觸點(diǎn)之間信號(hào)傳輸通道的連接，從 而由此而可以在一種適用于工業(yè)且具有圓形插拔面的連接器中一次 性地實(shí)現(xiàn)自由的可集束性、多路信號(hào)的傳輸以及以太網(wǎng)應(yīng)用中的使 用。
根據(jù)本發(fā)明尤其設(shè)計(jì)有一種適用于工業(yè)的圓形連接器，其包括 連接元件，該連接元件具有圓形橫截面，用于在垂直于橫截面延伸的
連接軸線的方向上與互補(bǔ)的逆連接器機(jī)械連接；以及印刷電路板，其
平行于橫截面延伸并且具有第一外表面和相對(duì)的第二外表面，這兩個(gè)
外表面沿著連接軸線相望；以及多個(gè)長(zhǎng)形的插拔觸點(diǎn)，其基本上沿著 或平行于連接軸線延伸并且分別具有對(duì)立的第一端部和第二端部，其 中插拔觸點(diǎn)的第一端部通過(guò)第一外表面的側(cè)面保持在印刷電路板中， 并且相對(duì)的第二端部限定圓形的插拔面；以及設(shè)置在第二外表面上的 接口模塊，其具有多個(gè)對(duì)應(yīng)于多個(gè)插拔觸點(diǎn)的接口觸點(diǎn)，該接口觸點(diǎn)
通過(guò)第二外表面的側(cè)面保持在印刷電路板中，其中接口模塊另外相對(duì) 于每個(gè)接口觸點(diǎn)具有與該接口觸點(diǎn)電連接的容納裝置，用于容納一個(gè) 數(shù)據(jù)電纜的線管，并且其中印刷電路板在至少兩個(gè)平面中接納多個(gè)導(dǎo) 軌，一些用于促成各種信號(hào)傳輸通道的每個(gè)插拔觸點(diǎn)和接口觸點(diǎn)通過(guò) 這些導(dǎo)軌進(jìn)行電接觸，并且另外在所選出的信號(hào)傳輸通道之間建立了 一個(gè)電容。
連接器優(yōu)選是8極的M12圓形插拔連接器。如果該連接器設(shè)計(jì) 為圓形插頭，則插拔觸點(diǎn)的第二端部將針對(duì)性地設(shè)計(jì)為針式接頭。 印刷電路板有利地具有多個(gè)層以及一個(gè)基本上三明治式的結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)層交替帶有導(dǎo)軌和絕緣層。
當(dāng)每個(gè)所選的信號(hào)傳輸通道之間的一個(gè)電容分別在兩個(gè)導(dǎo)軌之
上建立，該電容設(shè)置在多個(gè)不同的、通過(guò)一個(gè)絕緣層隔開(kāi)的層上時(shí)，
將是有利的。在實(shí)際的示例中，每?jī)蓚€(gè)用于建立一個(gè)電容的導(dǎo)軌構(gòu)成 了一個(gè)平整的平板電容。
優(yōu)選實(shí)施例包含的平板電容在至少兩個(gè)不同的平面上構(gòu)成。 有利的方式是，在建立有一個(gè)平板電容的兩個(gè)層之間的一個(gè)絕
緣層要薄于在兩個(gè)以不同平面都提供有平板電容的層之間的一個(gè)絕緣層。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，以便于確保更大程度上的兼容性，即信號(hào)傳輸
通道要基于RJ-45標(biāo)準(zhǔn)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，接口模塊的接口觸點(diǎn)構(gòu)圖是四角形的，從 而也可以使用在市面上已有的接口模塊。
為了簡(jiǎn)化一體化，接口觸點(diǎn)平行且圍繞連接軸線地保持在印刷 電路板中。 .
圓形的插拔面的直徑通過(guò)圍繞連接軸線的一個(gè)半徑上設(shè)置的插 拔觸點(diǎn)設(shè)定，其中根據(jù)優(yōu)選的改進(jìn)方案，該插拔觸點(diǎn)的第一端部設(shè)置 在圍繞連接軸線的第一共用半徑上，并且該插拔觸點(diǎn)的第一端部和各 個(gè)對(duì)立的第二端部之間構(gòu)成過(guò)渡區(qū)域，這樣地，即該第二端部設(shè)置在 圍繞連接軸線的第二共用半徑上并且半徑之內(nèi)設(shè)置有另一個(gè)內(nèi)部的 插拔觸點(diǎn)。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將根據(jù)參照附圖的優(yōu)選實(shí)施例在隨后
的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述。在附圖中示出有
圖1示出了 8極的M12圓形插拔連接器的圖示， 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所涉及的插拔觸點(diǎn)、接口模塊和在其之 間設(shè)置的印刷電路板的布局的8極的M12圓形插拔連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
的局部視圖，
圖3示出了印刷電路板側(cè)面的根據(jù)圖1安裝的接口模塊的粗略俯視圖，
圖4示出了根據(jù)圖2的設(shè)置在印刷電路板上的插拔觸點(diǎn)的俯視
圖，
圖5a示出了根據(jù)圖2的可自由集束的M12圓形插拔連接器的彎 曲的連接觸點(diǎn)，
圖5b示出了根據(jù)圖2的可自由集束的M12圓形插拔連接器的中 間的連接觸點(diǎn)，
圖6示出了根據(jù)圖2的印刷電路板的示意性布局結(jié)構(gòu)， 圖7示出了根據(jù)圖6的印刷電路板的第一布局的示意性俯視圖， 圖8示出了根據(jù)圖6的印刷電路板的第三布局的示意性俯視圖， 圖9示出了根據(jù)圖6的印刷電路板的第五布局的示意性俯視圖， 圖10示出了根據(jù)圖6的印刷電路板的第七布局的示意性俯視
圖，
圖11示出了涉及到基于根據(jù)圖7至10的印刷電路板結(jié)構(gòu)的回 波損耗的圖表，
圖12示出了涉及到基于根據(jù)圖7至10的印刷電路板結(jié)構(gòu)的串 話干擾損耗的圖表。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)將以8極的M12圓形插拔連接器示例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu) 選的實(shí)施例。
圖l示出了 8極的M12圓形插拔連接器的基本結(jié)構(gòu)，該8極的 M12圓形插拔連接器帶有包含遮蓋部的圓形橫截面的殼體101以及帶 有用于沿著垂直于橫截面延伸的連接軸線"V"而機(jī)械連接互補(bǔ)的逆 圓形連接器的連接元件102。連接元件102在本實(shí)施例中具有螺紋鎖 定裝置，從而符合根據(jù)圖1的DIN EN 61076標(biāo)準(zhǔn)的圓形插頭，該標(biāo) 準(zhǔn)描述了用于工業(yè)設(shè)備(例如開(kāi)關(guān)設(shè)備和開(kāi)關(guān)裝置)中的控制電路的 圓形插拔連接器并且也限定了具有螺紋鎖定裝置或卡槽鎖定裝置的 M8圓形插拔連接器和用于低電壓應(yīng)用的具有螺紋鎖定裝置的圓形插 拔連接器M12的樣式規(guī)格并且也相應(yīng)地限定了圓形的插頭面和連接面的樣式規(guī)格，該插頭面和連接面由長(zhǎng)形的、基本上沿著或平行于連 接軸線延伸的、設(shè)置在殼體內(nèi)部的插拔觸點(diǎn)IO來(lái)調(diào)整。觸點(diǎn)直徑以 及標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸的設(shè)定也準(zhǔn)確被限定。圓形插頭100還具有一個(gè)編碼 裝置103。
圖2對(duì)于這樣根據(jù)圖1的圓形插頭100示出了根據(jù)本發(fā)明而適 配的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部圖，該局部圖涉及到在具有接口模塊30的印刷 電路板20上連接器觸點(diǎn)IO的連接技術(shù)布局，用于可自由集束性。
圓形插頭IOO的長(zhǎng)形插拔觸點(diǎn)IO為針式且具有各自對(duì)立的第一 和第二觸點(diǎn)端部。在作為圓形插拔連接器的圓形插座的情況下，插拔 觸點(diǎn)相應(yīng)地設(shè)計(jì)為插座式的。
每個(gè)插拔觸點(diǎn)的觸點(diǎn)端部分別接入到印刷電路板20中并且對(duì)立 的觸點(diǎn)端部共同限定為圓形的插頭面。印刷電路板20垂直于連接軸 線"V"延伸，其中該連接軸線為了容易安裝在殼體101中具有圓形 的形狀并且具有兩個(gè)相對(duì)的外部平滑表面，這兩個(gè)外表面沿著連接軸 線"V"相望。保持在印刷電路板20中的觸點(diǎn)端部各自與印刷電路板 表面構(gòu)成一個(gè)基本上垂直的角度，通過(guò)該印刷電路板表面?zhèn)让妫@些 觸點(diǎn)端部保持在印刷電路板中。
在相對(duì)的外印刷電路板表面上設(shè)置有接口模塊30。接口模塊30 具有多個(gè)對(duì)應(yīng)于多個(gè)接口觸點(diǎn)的插拔觸點(diǎn)10，該接口觸點(diǎn)也通過(guò)其 相對(duì)的印刷電路板表面保持在印刷電路板20中。在印刷電路板中保 持的接口觸點(diǎn)平行且圍繞連接軸線"V"設(shè)置。
對(duì)于每個(gè)接口觸點(diǎn)，接口模塊還具有與該接口觸點(diǎn)電連接的容 納裝置40 (未詳細(xì)示出)，用于容納數(shù)據(jù)電纜的線管，由此工業(yè)圓 形插拔連接器能夠在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自由集束性。優(yōu)選地安裝一個(gè)對(duì)于線管 容納裝置使用已知切割?yuàn)A持技術(shù)的接口模塊，因?yàn)檫@種類型的線路接 口通常節(jié)省了成本高昂的集束工具并且由此而節(jié)約了時(shí)間成本。
因此，根據(jù)本發(fā)明的圖2的8極的圓形插頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分 割為三個(gè)單一的主器件。 一部分是八個(gè)插拔觸點(diǎn)10，其為了與逆連 接器連接設(shè)置為圓形插頭的插拔面，另一部分是現(xiàn)場(chǎng)連接數(shù)據(jù)線路且 由此而實(shí)現(xiàn)可集束性的接口模塊30，以及第三部分是印刷電路板20，其構(gòu)成接口模塊30和針式觸點(diǎn)10之間的紐帶環(huán)節(jié)并且提供了針式觸
點(diǎn)IO和接口模塊30的接口觸點(diǎn)之間信號(hào)傳輸通道的連接。
通過(guò)使用雙芯線路或信號(hào)傳輸通道對(duì)(通常也應(yīng)用于以太網(wǎng))
可以隨之在接口模塊30中和在觸點(diǎn)10超導(dǎo)時(shí)非對(duì)稱地喚起臨近信號(hào) 傳輸通道和電容之間的串話，其中尤其是在插拔連接器上關(guān)于回波損 耗的要求必須要高于在插拔連接器的插接電纜和傳輸線路上關(guān)于回 波損耗的要求，以求更良好的緩和回波損耗。
在根據(jù)本發(fā)明的可集束的適用于工業(yè)(其也適用于以太網(wǎng)應(yīng)用， 例如根據(jù)CAT5)的圓形插拔連接器中將接納印刷電路板20，其形成 接口模塊30和插拔觸點(diǎn)IO之間的紐帶環(huán)節(jié)，在至少兩個(gè)平面中接納 多個(gè)導(dǎo)軌，一些用于促成各種信號(hào)傳輸通道的插拔觸點(diǎn)和接口觸點(diǎn)通 過(guò)這些導(dǎo)軌進(jìn)行電接觸，并且另外在所選出的信號(hào)傳輸通道之間提供 一個(gè)電容。在此一方面可以確保導(dǎo)軌在需要信號(hào)傳輸通道交叉的情況 下不會(huì)導(dǎo)致短路且維持了足夠的絕緣間隔。另一方面電容可以非對(duì)稱 地通過(guò)額外在印刷電路板中集成的多個(gè)電容來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，以使得對(duì)稱 地建立盡可能均勻的電容。
印刷電路板20還是一種組件，其在本身的布局以及電功能性中 在本發(fā)明的范疇內(nèi)可以按照所使用的規(guī)格來(lái)適配接口模塊30。隨之， 本發(fā)明也可以集成在市面上已有的接口模塊而無(wú)需要對(duì)其進(jìn)行更改。 這種在市面上己有的接口模塊30例如具有兩行平行排列的接口觸點(diǎn) 排，每排四個(gè)接口觸點(diǎn)，其中在圖2中以參考標(biāo)記31、 32、 33和34 來(lái)表示一排接口觸點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的多個(gè)容納裝置。
對(duì)于隨后的說(shuō)明書(shū)還涉及于此，即根據(jù)圖2的接口模塊30安裝 一個(gè)帶有以RJ45插拔連接器的插拔面(例如由電信及辦公領(lǐng)域已知) 為依據(jù)的連接觸點(diǎn)的接口模塊。其公開(kāi)了集束線路的另一可行性方 案，在該方案中在一個(gè)側(cè)面上安裝一個(gè)RJ45插拔連接器并且相對(duì)側(cè) 集束有根據(jù)本發(fā)明的M12圓形插拔連接器。當(dāng)例如可對(duì)存儲(chǔ)器編程的 控制裝置(SPS)借助于筆記本電腦進(jìn)行編程時(shí)，這種應(yīng)用是有利的。 在SPS上的端口隨后設(shè)計(jì)有適用于工業(yè)的M12圓形插拔連接器，而在 筆記本電腦上保留標(biāo)準(zhǔn)的RJ45插拔連接器。在這種應(yīng)用中，筆記本電腦可以立刻準(zhǔn)確地用于工業(yè)應(yīng)用，例如一個(gè)辦公室中的工作位置
上，而無(wú)需兩個(gè)不同的端口。也當(dāng)之前8極的M12插拔連接器設(shè)置用 于以太網(wǎng)應(yīng)用而不具有標(biāo)準(zhǔn)化的插腳設(shè)置時(shí)，在此而隨之將保證對(duì)于 現(xiàn)有市場(chǎng)的一種廣泛的兼容性。
圖3示出了在印刷電路板的側(cè)面的這種接口模塊的粗略的俯視 圖。接口觸點(diǎn)31、 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38與連接的信號(hào)傳輸 線管之間的對(duì)應(yīng)將按照以太網(wǎng)為標(biāo)準(zhǔn)。接口觸點(diǎn)35、 36對(duì)應(yīng)于第一 信號(hào)對(duì)"1"，其中假設(shè)接口觸點(diǎn)36在使用"雙絞線-線路"對(duì)應(yīng)于 "有條紋"的線管。接口觸點(diǎn)37、 38對(duì)應(yīng)于第二信號(hào)對(duì)"2"，其中 接口觸點(diǎn)37對(duì)應(yīng)于"有條紋的"線管。接口觸點(diǎn)33、 34對(duì)應(yīng)于第三 信號(hào)對(duì)"3"，其中接口觸點(diǎn)34對(duì)應(yīng)于"有條紋的"線管。接口觸點(diǎn) 31、 32對(duì)應(yīng)于第四信號(hào)對(duì)"4"，其中接口觸點(diǎn)32對(duì)應(yīng)于"有條紋 的"線管P
圖4示出了設(shè)置在印刷電路板上的插拔觸點(diǎn)10的粗略的俯視 圖。八個(gè)插拔觸點(diǎn)以ll、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18表示。因此， 根據(jù)本發(fā)明的8極的可自由集束的圓形插拔連接器與市場(chǎng)和布局中8 極的預(yù)集束的插拔連接器一致，插拔觸點(diǎn)17和11、 13和12、 18和 15以及16和14分別構(gòu)成用于信號(hào)對(duì)4、 2、 1或3的插拔觸點(diǎn)對(duì)。 對(duì)于接下來(lái)的說(shuō)明書(shū)，相應(yīng)的信號(hào)傳輸通道對(duì)的對(duì)應(yīng)設(shè)置以7-1 (信 號(hào)對(duì)4) 、 3-2 (信號(hào)對(duì)2) 、 8-5 (信號(hào)對(duì)1)和6-4 (信號(hào)對(duì)3)表 示。
在圖3和圖4中還以參考標(biāo)記39表示用于印刷電路板20上的 接口模塊30的機(jī)械位置輔助部件，其例如是兩個(gè)較小的、可安裝在 印刷電路板20中的接口模塊30的導(dǎo)向插腳。例如由圖4還顯示出， 本發(fā)明基于基本上沿著一個(gè)軸線指向、相對(duì)設(shè)置的插拔觸點(diǎn)ll、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18和接口觸點(diǎn)31、 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38的布局集成了插拔觸點(diǎn)的合理的幾何尺寸，由此圓形插頭的插頭 面，包括接觸區(qū)中的直徑在內(nèi)還要滿足標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，因?yàn)榉駝t會(huì)造 成印刷電路板布局上的困難。
然而通過(guò)幾何尺寸的配合能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)絕緣距離的保持(在圖5a中對(duì)于外部的針式觸點(diǎn)11、 12、 13、 14、 15、 16、 17 在插拔觸點(diǎn)11上示例示出并且在圖5中對(duì)于內(nèi)部示出針式觸點(diǎn)18)， 并且防止了在安裝印刷電路板時(shí)單一的觸點(diǎn)和接口觸點(diǎn)之間的短路。
根據(jù)圖5a,外部的插拔觸點(diǎn)11在其各個(gè)對(duì)立的端部111和112 之間具有一個(gè)彎曲的過(guò)渡區(qū)域。在印刷電路板20中保持的端部111 以及其他外部插拔觸點(diǎn)12、 13、 14、 15、 16、 17的相應(yīng)端部依次設(shè) 立，也如圖3獲悉，在一個(gè)圍繞連接軸線的共用的較大半徑上并且相 當(dāng)于在印刷電路板20中保持的接口觸點(diǎn)31、 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38依次保持一個(gè)足夠的間距，然而對(duì)立的觸點(diǎn)端部以及其他插 拔觸點(diǎn)12、 13、 14、 15、 16、 17的相應(yīng)端部另外以對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化插頭 面所需的共有半徑圍繞連接軸線設(shè)置。
另外，圓形插拔連接器的中間的插拔觸點(diǎn)18 (根據(jù)圖5a)基本 上筆直地設(shè)計(jì)并且具有作為觸點(diǎn)端部181的較細(xì)的尖部，該尖部在插 拔觸點(diǎn)18固定在印刷電路板20上時(shí)構(gòu)成其焊腳。
.因此，根據(jù)本發(fā)明的可自由集束的圓形插拔連接器的插頭面按 照標(biāo)準(zhǔn)也可以在上述示出的接口模塊中進(jìn)行調(diào)換。如上述所設(shè)，可自 由集束的、也可使用到以太網(wǎng)中的根據(jù)本發(fā)明的圓形插拔連接器包括 一個(gè)印刷電路板20，其在至少兩個(gè)面中接納導(dǎo)軌， 一些用于促成各 種信號(hào)傳輸通道的插拔觸點(diǎn)和接口觸點(diǎn)在印刷電路板中進(jìn)行電接觸， 并且另外在特定的信號(hào)傳輸通道之間安置電容。
在參照?qǐng)D3和4設(shè)想的線管設(shè)置中有利地使用到由至少七個(gè)層 構(gòu)成三明治狀的印刷電路板20 (如下文根據(jù)圖6到IO所描述的)。 在此，用于設(shè)立一個(gè)耦合電容的每?jī)蓚€(gè)導(dǎo)軌優(yōu)選構(gòu)成一個(gè)集成在印刷 電路板中的平板電容，其中一個(gè)這樣的平板電容以優(yōu)選實(shí)際的實(shí)施方 式通過(guò)每?jī)蓚€(gè)設(shè)置在不同平面中的平整的電容板構(gòu)成，例如安裝銅 箔。
圖6粗略示出了對(duì)于實(shí)施例所選出的印刷電路板20的多層結(jié) 構(gòu)。該結(jié)構(gòu)總共包括七個(gè)層或?qū)佣?1、 22、 23、 24、 25、 26、 27。
第一、第三、第五和第七層21、 23、 25、 27分別包括由金屬鋪 設(shè)或印制的導(dǎo)軌，用于多個(gè)信號(hào)傳輸通道的電連接和/或連接具有補(bǔ)償電容或耦合電容的所選的信號(hào)傳輸通道。
各個(gè)位于中間的層(根據(jù)圖6為第二、第四、第六層22、 24或 26)包括印刷電路板的基礎(chǔ)材料并且用作絕緣體。
層22、 26作為絕緣體，用于在層21、 23或25、 27中集成的平 板電容并且要薄于層24，其也作為兩個(gè)集成在不同面中的平板電容 之間的絕緣體，也就是在一個(gè)集成在層21、 23中的平板電容和一個(gè) 集成在層25、 27中的平板電容之間。
另外，單一導(dǎo)軌層或?qū)к墝佣?1、 23、 25、 27的間距可以由印
刷電路板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)設(shè)并且電容大小可以基于固定的默認(rèn)值和 印刷電路板基礎(chǔ)材料的恒定的介電常數(shù)根據(jù)電容器面積的大小來(lái)改變。
例如可以使用F R - 4材料作為印刷電路板基礎(chǔ)材料。 圖7、 8、 9、 IO依次示出了多個(gè)層上的導(dǎo)軌設(shè)置方案，其中有 包含第一導(dǎo)軌的層21 (根據(jù)圖6是第一層或上面的層)；包含第二 導(dǎo)軌的層23 (根據(jù)圖6是第一包含內(nèi)部導(dǎo)軌的層或第三層23);包 含第三導(dǎo)軌的層25(根據(jù)圖6是包含第二內(nèi)部導(dǎo)軌的層或第五層25); 以及包含第四導(dǎo)軌的層27 (根據(jù)圖6是第七層或下面的層27)。 如所看到的，在層23上彼此電連接地有
插拔觸點(diǎn)11和接口觸點(diǎn)32、插拔觸點(diǎn)16和接口觸點(diǎn)33、插拔 觸點(diǎn)14和接口觸點(diǎn)34、插拔觸點(diǎn)13和接口觸點(diǎn)38、以及具有電容 器板211的接口觸點(diǎn)33和具有電容器板212的接口觸點(diǎn)37;
在層22上彼此電連接地有
具有電容器板232的插拔觸點(diǎn)14和具有電容器板231的接口觸 點(diǎn)38。
電容器板211和電容器板231在此形成第一平板電容，用于提 供第一補(bǔ)償電容；以及電容器板212和電容器板232在此形成第二平 板電容，用于提供第二補(bǔ)償電容。
在層25上彼此電連接地有
具有電容器板253的插拔觸點(diǎn)17和具有電容器板254的接口觸 點(diǎn)32;在層27上彼此電連接地有
插拔觸點(diǎn)12和接口觸點(diǎn)37、插拔觸點(diǎn)17和接口觸點(diǎn)31、插拔 觸點(diǎn)15和接口觸點(diǎn)36、插拔觸點(diǎn)18和接口觸點(diǎn)35、以及具有電容 器板273的接口觸點(diǎn)34和具有電容器板274的接口觸點(diǎn)33。
電容器板253和電容器板273在此形成第三平板電容，用于提 供第三補(bǔ)償電容；以及電容器板254和電容器板274在此形成第四平 板電容，用于提供第四補(bǔ)償電容。
因此，額外參考對(duì)于圖3和4的說(shuō)明，第一信號(hào)對(duì)1位于插拔 觸點(diǎn)18-15 (信號(hào)傳輸通道對(duì)8-5)上，該第一信號(hào)對(duì)根據(jù)接口模塊 30通過(guò)接口觸點(diǎn)35-36來(lái)引導(dǎo)。第二信號(hào)對(duì)2因此而位于插拔觸點(diǎn) 13-12 (信號(hào)傳輸通道對(duì)3-2)上，該第二信號(hào)對(duì)根據(jù)接口模塊30通 過(guò)接口觸點(diǎn)38-37來(lái)引導(dǎo)。第三信號(hào)對(duì)3因此而位于插拔觸點(diǎn)16-14 (信號(hào)傳輸通道對(duì)6-4)上，該第三信號(hào)對(duì)根據(jù)接口模塊30通過(guò)接 口觸點(diǎn)33-34來(lái)引導(dǎo)。第四信號(hào)對(duì)4因此而位于插拔觸點(diǎn)17-11 (信 號(hào)傳輸通道對(duì)7-1)上，該第二信號(hào)對(duì)根據(jù)接口模塊30通過(guò)接口觸 點(diǎn)31-32來(lái)引導(dǎo)。
此外，在信號(hào)傳輸通道3和6與信號(hào)傳輸通道2和4與信號(hào)傳 輸通道7和4與信號(hào)傳輸通道1和6之間分別接通有一個(gè)電容。
基于前述特定的實(shí)施例，圖11、 12示例性地復(fù)述單一信號(hào)對(duì)的 RETURN LOSS和根據(jù)本發(fā)明的適用于工業(yè)并且可集束的圓形插拔連接 器的不同信號(hào)對(duì)組合的NEXT的測(cè)量曲線?？梢钥闯觯瑓⒄諆煞N值都 將滿足Cat5的要求。
技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明并不限于前述說(shuō)明的實(shí)施例，而是 可以以多種多樣的方式進(jìn)行變化?？偟膩?lái)說(shuō)，沒(méi)有具體給出的特征也 可以以不同的方式進(jìn)行相互組合。
權(quán)利要求
1.一種連接器，其包括一個(gè)內(nèi)部的連接器結(jié)構(gòu)，所述連接器結(jié)構(gòu)可分割為三個(gè)單獨(dú)主器件，其中一部分是多個(gè)插拔觸點(diǎn)，其為了與逆連接器連接被設(shè)置為插拔連接器的圓形插拔面；另一部分是接口模塊，其提供了現(xiàn)場(chǎng)中數(shù)據(jù)線路的連接；以及第三部分是印刷電路板，其構(gòu)成接口模塊和插拔觸點(diǎn)之間可適配的紐帶環(huán)節(jié)并且提供了所述插拔觸點(diǎn)和所述接口模塊的接口觸點(diǎn)之間信號(hào)傳輸通道的連接。
2. —種連接器，尤其是根據(jù)前述權(quán)利要求所述的連接器，所述連接器包括連接元件，所述連接元件具有圓形橫截面，用于在垂直于橫截 面延伸的連接軸線的方向上與互補(bǔ)的逆連接器機(jī)械連接；印刷電路板，其平行于橫截面延伸并且具有第一外表面和相對(duì)的第二外表面，所述這兩個(gè)外表面沿著連接軸線相望；多個(gè)長(zhǎng)形的插拔觸點(diǎn)，其基本上沿著或平行于連接軸線延伸并 且分別具有對(duì)立的第一端部和第二端部，其中所述插拔觸點(diǎn)的第一端 部通過(guò)第一外表面的側(cè)面保持在印刷電路板中，并且相對(duì)的第二端部 限定圓形的插拔面；設(shè)置在所述第二外表面上的接口模塊，其具有多個(gè)對(duì)應(yīng)于多個(gè) 插拔觸點(diǎn)的接口觸點(diǎn)，所述接口觸點(diǎn)通過(guò)所述第二外表面的側(cè)面保持 在印刷電路板中，其中所述接口模塊另外相對(duì)于所述每個(gè)接口觸點(diǎn)具 有與所述接口觸點(diǎn)電連接的容納裝置，用于容納一個(gè)數(shù)據(jù)電纜的線 管，其中，所述印刷電路板在至少兩個(gè)平面中接納多個(gè)導(dǎo)軌， 一些 用于促成各種信號(hào)傳輸通道的每個(gè)插拔觸點(diǎn)和接口觸點(diǎn)通過(guò)所述這 些導(dǎo)軌進(jìn)行電接觸，并且另外在所選出的信號(hào)傳輸通道之間建立了一 個(gè)電容。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述連接器是8極的M12連接器。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所 述插拔觸點(diǎn)的第二端部設(shè)計(jì)為針式接頭。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在 于，所述插拔觸點(diǎn)的第二端部設(shè)計(jì)為插座式的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所 述印刷電路板具有多個(gè)層以及一個(gè)基本上三明治式的結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)層交替帶有導(dǎo)軌和絕緣層。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，每 個(gè)所選的信號(hào)傳輸通道之間的一個(gè)電容分別在所述兩個(gè)導(dǎo)軌之上建 玄，所述電容設(shè)置在多個(gè)不同的、通過(guò)一個(gè)絕緣層隔開(kāi)的層上。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，每 兩個(gè)用于建立一個(gè)電容的導(dǎo)軌構(gòu)成了一個(gè)平整的平板電容。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所 述平板電容在至少兩個(gè)不同的平面上構(gòu)成。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 在建立有一個(gè)平板電容的兩個(gè)層之間的一個(gè)絕緣層要薄于在兩個(gè)以不同平面都提供有平板電容的層之間的一個(gè)絕緣層。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 所述信號(hào)傳輸通道要基于RJ-45標(biāo)準(zhǔn)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述接口模塊的接口觸點(diǎn)構(gòu)圖是四角形的。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 所述接口觸點(diǎn)平行且圍繞連接軸線地保持在印刷電路板中。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 所述圓形的插拔面的直徑通過(guò)圍繞連接軸線的一個(gè)半徑上設(shè)置的插 拔觸點(diǎn)設(shè)定。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述插拔觸點(diǎn)的第一端部設(shè)置在圍繞連接軸線的第一共用半徑上。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 所述插拔觸點(diǎn)的第一端部和各個(gè)對(duì)立的第二端部之間構(gòu)成過(guò)渡區(qū)域， 這樣地，即所述第二端部設(shè)置在圍繞連接軸線的第二共用半徑上。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于， 半徑之內(nèi)設(shè)置有另一個(gè)內(nèi)部的插拔觸點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于工業(yè)的連接器，其具有圓形的連接面，該連接器可集束并且用于傳輸多路信號(hào)且可以使用到以太網(wǎng)的應(yīng)用中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的連接器是8極的圓形插頭，其具有一個(gè)內(nèi)部的連接器結(jié)構(gòu)，所述連接器結(jié)構(gòu)可分割為三個(gè)單獨(dú)主器件，其中一部分是多個(gè)插拔觸點(diǎn)，其為了與逆連接器連接被設(shè)置為插拔連接器的圓形插拔面；另一部分是接口模塊，其提供了現(xiàn)場(chǎng)中數(shù)據(jù)線路的連接；以及第三部分是印刷電路板，其構(gòu)成接口模塊和插拔觸點(diǎn)之間可適配的紐帶環(huán)節(jié)并且提供了插拔觸點(diǎn)和接口模塊的接口觸點(diǎn)之間信號(hào)傳輸通道的連接。
文檔編號(hào)H01R24/02GK101542849SQ200780043702
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者克里斯蒂安·黑爾米希, 延斯·屈斯特, 馬蒂亞斯·貝格曼 申請(qǐng)人:菲尼克斯電氣公司